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1、第六章单层厂房外墙构造第六章单层厂房外墙构造单层厂房外墙，按其承重形式可分为承重墙、承自重墙和填充墙。第六章单层厂房外墙构造 当厂房跨度和高度不大，且没有设置或仅设有较小的起重运输设备时，一般可采用承重墙直接承受屋盖与起重运输设备等荷载。第六章单层厂房外墙构造某些高度厂房的上部墙体及厂房高低跨交接处的墙体，采用架空支承在于排架柱连接的墙梁（连系梁）上，这种墙称为填充墙。 当厂房跨度和高度较大，起重运输设备的起重量较大时，通常由钢筋混凝土排架柱来承受屋盖与起重运输等荷载，而外墙只承受自重，仅起围护作用，这种墙称为承自重墙。单层厂房外墙，按使用要求、材料、构造和施工方式等条件不同可分为砖墙、块材墙
2、、板材墙、波形板(瓦)墙以及开敞式外墙等。6.1 砖、砌块外墙6.2 钢筋混凝土板材墙6.3 波形板(瓦)墙6.4 开敞式外墙第六章单层厂房外墙构造6.1 砖、砌块外墙6.1.1 砖墙构造6.1.2 砖墙的抗振、抗震措施6.1.3 砌块墙构造6.1 砖、砌块外墙6.1.1 砖墙构造1.承重砖墙我国小型单层厂房用砖砌承重墙者较多，承重墙需承受自重、屋顶吊车荷载及地震力作用。其形式可作成带壁柱的墙体，下设墙下条形基础，并在墙体适当部位设置圈粱。其特点是构造简单、施工方便、造价较低，但墙体自重大，承载能力较低，抗震性能较差。故承重砖墙仅适用于跨度小于15m、吊车吨位不超过5t、柱距不大于6m的小型厂
3、房。6.1 砖、砌块外墙6.1.1 砖墙构造2.骨架结构自承重墙和填充砖墙当吊车吨位大、厂房跨度较大时，再采用带壁柱的承重墙，结构断面就会增大，工程量也将增加，而且砖结构对吊车等引起的振动抵抗能力也差，故这时一般均采用钢筋混凝土骨架承重或钢骨架承重，使承重与围护功能分开，外墙起到围护、承受自重和风荷载作用。墙与柱的平面关系有两种，一种是外墙位于柱子之间，能节约用地，提高柱列的刚度，但构造复杂，热工性能差；第二种是设在柱的外侧，具有构造简单、施工方便、热工性能好、便于统一等特点，应用普遍。6.1 砖、砌块外墙6.1.1 砖墙构造6.1 砖、砌块外墙2.骨架结构自承重墙和填充砖墙1）基础梁通常围护
4、墙体大都不做基础，而采用两端搭于杯形基础上(或小牛腿上)的基础梁支承墙体重量。这样可以避免墙、柱、基础交接的复杂构造，同时加快施工进度，方便构件的定型化和统一化。 1）基）基础梁梁基基础梁梁与与基基础连接接，一一般般有有以以下下几几种种情情况况：当当基基础埋埋置置较浅浅时，基基础梁梁可可通通过混混凝凝土土垫块或或直直接接搁置置在在基基础顶面面，当基当基础埋置埋置较深深时，则用牛腿支托或采用高杯口基用牛腿支托或采用高杯口基础。6.1 砖、砌块外墙1）基）基础梁梁基基础梁梁顶面面标高高通通常常比比室室内内地地面面(土土0.000)低低50mm，以以便便在在该顶面面设置置墙身身防防潮潮层(一一般般均
5、均采采用用防防水水砂砂浆)，勒勒脚脚抹抹500800m高水泥砂高水泥砂浆或干粘石、水刷石即可。或干粘石、水刷石即可。6.1 砖、砌块外墙1）基）基础梁梁冬冬季季，北北方方地地区区非非采采暖暖厂厂房房回回填填土土为冻胀土土时，基基础梁梁下下部部宜宜用用炉炉渣渣等等松松散散材材料料填填充充，以以防防土土壤壤冻胀时对基基础梁梁及及墙身身产生生不不利利的反拱影响。的反拱影响。冻胀严重重时还可可在在基基础梁梁下下预留留空空隙隙。这种种措措施施对湿湿陷陷性性土土壤壤、冻胀性性土土壤壤也也同同样适适用用，可可避避免免不均匀沉陷或不均匀膨不均匀沉陷或不均匀膨胀。6.1 砖、砌块外墙2）连系梁6.1 砖、砌块外
6、墙当墙体较高时，上部墙体重量由连系梁承担，经小牛腿将重量传给柱子再传至基础，连系梁上部的外墙为填充墙。连系梁下部墙体重量则通过基础梁传至基础，在连系梁以下的外墙为自承重墙。2）连系梁系梁6.1 砖、砌块外墙 连系梁的截面形式有矩形和L形。与柱的连接系用螺栓或焊接，它不仅可以承担墙身的重量，且能加强厂房的纵向刚度。3.砖墙与骨架连接的细部构造6.1 砖、砌块外墙为防止单层厂房外墙由于受风力、地震或振动等而破坏，在构造上应使墙与柱子、山墙与抗风柱、墙与屋架（或屋面梁）之间有可靠连接，以保证墙体有足够的稳定性与刚度。3.砖墙与骨架连接的细部构造6.1 砖、砌块外墙 砖墙与柱子(包括抗风柱)、屋架的连
7、接：为使墙体与柱子、屋架间有可靠的连接，根据墙体传力的特点，主要考虑在水平方向与柱子、屋架拉结。通常是做法是：在柱子、屋架高度方向每隔500600mm伸出26钢筋砌入砖墙水平缝内，以达到锚拉作用。单层厂房砖外墙一般均砌成双面清水墙，表面多以原浆或水泥浆勾缝，内表面喷涂白灰水等以加强采光效果。近年来随着对外观效果要求的不断提高，单层厂房外饰面也有彩色涂料、水刷石或贴马赛克等做法。6.1 砖、砌块外墙6.1.2 砖墙的抗振、抗震措施1.砖墙振、震害分析2.砖墙的抗震措施6.1 砖、砌块外墙6.1.2 砖墙的抗振、抗震措施1.砖墙振、震害分析引起单层厂房(包括外墙)振动的原因有吊车的起停、锻锤的冲击
8、、风力或地震等。对于厂房的承重骨架由于这些振源产生的振动影响，可分别以吊车制动力、风力、地震荷载等外力作用在结构计算中加以考虑。对于砖外墙来说，由于生产操作和风力产生的振动影响，除按前述从柱子、屋架端部伸出钢筋砌入砖缝锚拉外，并应布置圈粱增加墙与骨架的整体性以保证砖墙的稳定。6.1 砖、砌块外墙6.1 砖、砌块外墙 圈梁布置的原则是：振动较大的厂房，如锻工车间、压缩机房等，沿墙高每隔4m左右设一道，其他厂房在柱顶吊车梁附近设置，特别高大的厂房则应适当增设。圈梁与柱子应锚拉稳妥。砖墙的抗震措施较复杂，据震害调查，砖外墙受地震破坏最普遍的现象是：女儿墙、侧墙、山墙开裂、倒塌，变形缝两侧的墙、梁等破
9、坏；高跨高墙倒塌砸坏低跨屋面等。随地震裂度不同，受害程度也不同，例如7度区少数砖墙开裂，局部倒塌，8度9度区则有的连同圈梁一起大面积倒塌，锚拉钢筋被拨出，10度、11度区则更严重。观测已知，地震发生时，震源的能量将迅速地以地震波的形式向周围冲击，使基础所在地面产生水平和竖向加速度，后者多在9度以上震中区附近才显著。6.1 砖、砌块外墙6.1.2 砖墙的抗振、抗震措施的抗振、抗震措施2.砖墙的抗震措施的抗震措施减减轻墙体体重重量量，降降低低其其重重心心，加加强强墙与与骨骨架架的的整整体体性性，保保证墙身的抗剪身的抗剪强强度等是度等是砖墙抗震的主要措施，如：抗震的主要措施，如：1）用用轻质板板材材
10、代代替替砖墙，特特别是是高高低低跨跨相相交交处的的高高跨跨封封墙以以及及山山墙山山尖尖部部位位应尽尽量量采采用用轻质板板材材，山山墙少少开开门窗窗，侧墙第一柱距不宜第一柱距不宜设门窗。窗。2）尽尽量量不不做做女女儿儿墙：必必须做做时，无无锚固固女女儿儿墙高高度度不不应超超过500mm(自自屋屋面面覆覆盖盖屋屋顶面面算算起起)，9度度区区不不应做做无无锚固女儿固女儿墙。6.1 砖、砌块外墙2.砖墙的抗震措施3）加加强强砖墙与与屋屋架架、柱柱子子(包包括括抗抗风柱柱)的的连接接，并并适适当当增增设圈圈梁梁。当屋架端头高度较大时，应在端头上部与柱顶处各设现浇闭合圈梁一道(变形缝处仍断开)。设计裂度为
11、8度、9度时，应沿墙高按上密下稀的原则每隔35m增设圈梁一道。6.1 砖、砌块外墙2.砖墙的抗震措施4）单跨钢筋混凝土厂房，砖墙可嵌砌在柱子之间，由柱两侧出筋砌入砖缝锚拉(6.7)，可增强柱墙整体性及厂房纵向刚度并承受纵向地震荷载，比外包墙提高了抗震能力。6.1 砖、砌块外墙多跨时嵌砌墙则使各纵列柱刚度不匀，地震时厂房易产生不利变形，而且嵌砌墙较外包墙施工复杂，保温性能也较差(有热桥作用)，故非地震区采用较少。 6）必须严格保证施工质量。6.1 砖、砌块外墙2.砖墙的抗震措施5）设置防震缝。一般在纵横跨交接处、纵向高低跨交接处以及与厂房毗连贴建生活间、变电所、炉子间等附属房屋均应用防震缝分开，
12、缝两侧应设墙或柱。6.1.3 砌块墙构造为改革砖墙存在的缺点，块材墙在国内外均得到一定发展，与民用建筑一样，厂房多利用轻质材料制成块材或用普通混凝土制成空心块材砌墙。块材墙的砌筑与砖墙基本相同，即块材之间应横平竖直、灰浆饱满、错缝搭接，块材与柱子之间，由柱子伸出钢筋砌入水平缝内实现锚拉。块材墙的整体性与防震性比砖墙要好。6.1 砖、砌块外墙6.2.1 一般介绍6.2.2 墙板规格及分类6.2.3 墙板布置6.2 钢筋混凝土板材墙6.2.1 一般介绍发展大型板材墙是改革墙体促进建筑工业化的重要措施之一，这不仅加快厂房建筑工业化、减轻大量繁重体力劳动，而且可充分利用工业废料，减轻自重，节省大量粘土
13、砖不损害农田。此外，经震害调查证明，板材墙的抗震性能也远比砖墙优越，故地震区宜优先采用大型板材墙。目前存在的主要问题是钢材水泥用量比砖墙多，但随着环境保护及环境效益受到重视，粘土砖墙必将逐步减少用量。这些问题将不再会是缺点。6.2 钢筋混凝土板材墙6.2.2 墙板规格及分类1.墙板规格。我国现行工业建筑墙板规格中，长和高采用300mm为扩大模数，板长有：4500 mm、6000 mm、7500 mm(用于山墙)和12000mm四种，可适用于6m或12m柱距以及3m整倍数的跨距。板高有：900mm、1200mm、1500 mm和1800 mm四种。板厚以20mm为模数进级，常用厚度为160240
14、mm。6.2 钢筋混凝土板材墙2.墙板分类。按规格尺寸可分为基本板、异型板和补充构件。基本板是指形状规整、量大面广的基本形式的墙板；异型板是指量少、形状特殊的板型，如窗框板、加长板、山尖板等；补充构件是指与基本板、异型板共同组成厂房墙体围护结构的其他构件，如转角构件、窗台板等。按保温要求分为保温墙板和不保温墙板。按墙板所在墙面位置分为檐口板、窗上板、窗框板、窗下板、一般板、山尖板、勒脚板、女儿墙板等。按其受力状况可分为承重板墙和非承重板墙。6.2 钢筋混凝土板材墙 2.墙板分类。 板材墙可用多种材料制作。下面按墙板的构造和组成材料分类叙述如下：6.2 钢筋混凝土板材墙1）单一材料的墙板（1）钢
15、筋混凝土槽形板、空心板。 这类板的优点是耐久性好、制造简单，可施加预应力。 槽形板或称肋形板，其钢材、水泥用量较省，但保温隔热性能差，且易积灰，故只适用于某些热车间和保温隔热要求不高的车间、仓库等。 空心板的钢材、水泥用量较多，但双面6.2 钢筋混凝土板材墙平整、不易积灰是一大优点，并有一定的保温隔热能力，虽比24砖墙热工性能稍差，但仍得到较广泛的应用。（2）钢筋轻混凝土墙板这类墙板很多，如粉煤灰硅酸盐混凝土墙板、各种加气混凝土墙板等，它们的共同优点是比普通混凝土和砖墙都轻，保温隔热性能好，配筋后可运输、吊装，并在一定叠高范围内能承受自重缺点是吸湿性较大，故一般须加水泥沙浆等防水面层，有的还有
16、龟裂或锈蚀配筋的缺点。6.2 钢筋混凝土板材墙 适用于：对保温或隔热要求较高，以及既要保温又要隔热但湿度不很大的车间。2）组合墙板(复合墙板)。将高效保温材料如容重很轻的炉渣、蛭石、膨胀珍珠岩、陶粒、矿棉、泡沫塑料等与承重材料组合而成大型墙板，最常见的是用钢筋混凝土制成外壳，内填轻质高效保温材料。6.2 钢筋混凝土板材墙另一类是用如石棉水泥板、塑料板、薄钢板或钢板等固定在骨架两面制成轻外壳，再在空腔内填充高效保温隔热材料构成组合墙板。还有的在槽形板凹侧贴附保温隔热材料构成单面承重组合墙板，其钢筋、水泥用量较省，但保温材料一侧吸湿性大、防水差，主要原因是由于保温材料内细孔相互连通产生毛细管作用所
17、致。6.2 钢筋混凝土板材墙6.2 钢筋混凝土板材墙组合墙板的特点是：使材料各尽所长，即充分发挥芯层材料的高效热工性能和外壳材料的承重、耐气候等性能。这类墙板的主要缺点是：制造工艺较复杂，用作保温时易产生“热桥”等不利影响。6.2.3 墙板布置1.布置方式和排版。2.墙板连接。6.2 钢筋混凝土板材墙1.布置方式和排版墙板在墙面上的布置方式，最广泛采用的是横向布置，其次是混合布置。横向布置时板型少，以柱距为板长，板柱相连，可省去窗过梁和连系梁，板缝处理也较易(a)图为有带窗板的横向布置，带窗板预先装好窗扇再吊装，故现场安装简便，但带窗板制作较复杂。6.2 钢筋混凝土板材墙1.布置方式和排版。(
18、b)图为用通长带形窗的横向布置，采光好，无带窗板，但窗用钢材以及现场安装量均较多。6.2 钢筋混凝土板材墙1.布置方式和排版(c)图是混合布置，板型较多，优点是立面处理较灵活。6.2 钢筋混凝土板材墙山墙墙身部位布置墙板方式与侧墙相同，山尖部位则随屋顶外形可布置成台阶形、人字形、折线形等。台阶形山尖异形墙板少，但连接用钢较多，人字形则相反，折线形介于两者之间。6.2 钢筋混凝土板材墙墙板沿柱高到檐口的排列，常难于排成所选板高的整倍数，主要原因一是目前屋架端部高度多不符合300mm的扩大模数要求，二是即使应排板的总高度符合300mm扩大模数，也不一定符合所选单块板高的整倍数。为了减少板型，根本性
19、措施应从标准设计(包括结构设计)着手，确定好厂房工业化建筑体系。目前，在排板设计中较常用的措施有：调整柱顶标高，使排板总高度符合单块板高的整倍数；6.2 钢筋混凝土板材墙适当调整窗台或女儿墙的高度；加补充构件(如嵌梁或异形板等)；炎热地区，结合通风要求在挑檐下墙身部位空一段距离，既作为通风口，又作为排版的调整高度。排板时，最下的板材(勒脚板)底面一般比室内地面低150300mm，支承在基础顶面或垫块上。6.2 钢筋混凝土板材墙2.墙板连接。1）墙板与柱的连接6.2 钢筋混凝土板材墙板柱连接一般分柔性连接和刚性连接两类。（1）柔性连接柔性连接是通过设置预埋铁件和其他辅助件使墙板和排架柱相连接。柱
20、只承受墙板传来的水平荷载，墙板的重量并不加给柱子，而是由基础梁或勒脚墙板承担。适用于地基不均匀、沉降较大或有较大振动影响的厂房，这种方法多用于承自重墙。螺栓挂钩柔性连接的螺栓直径，对于6m长的墙板不小于12mm，12m长板不小于14mm，由结构计算或有关手册选取。螺栓挂钩柔性连接安装时一般无焊接作业，维修换件也较容易，其缺点是用钢量较多，暴露的零件较多，腐蚀性环境，必须严加防护。6.2 钢筋混凝土板材墙图6.16为墙板与管柱柔性连接示例，6.2 钢筋混凝土板材墙（2）刚性连接是在柱子和墙板中先分别设置预埋铁件，安装时用角钢或16的钢筋段把它们焊接连牢。6.2 钢筋混凝土板材墙其突出的优点是连接
21、件钢材少，但由于刚性连接失去了能相对位移的条件和传递振动或不均匀沉降引起的荷载，使墙板易产生裂缝等破坏，故刚性连接对不均匀沉降或振动大的地方较敏感。刚性连接件宜用于地震设防烈度为7度或7度以下的地区。2）墙板板缝处理。对板缝的处理首先要求是防水，并应考虑制作及安装方便，对保温墙板尚应注意满足保温要求。水平缝：主要是防止沿墙面淌水渗入内侧。水与墙体间的毛细压力以及迎风面风压力是使水向内渗透的主要作用力。由于热胀冷缩以及内外表面温差、弯曲变形等原因，靠填缝材料的密闭性很难持久地防止这种渗透。而如果用憎水性防水材料(油膏、聚氯乙烯胶泥等)填缝，将混凝土等亲水材料表面刷以防水涂料，并将外侧缝口敞开使不
22、能形成毛细管，就能有效地消除毛细管渗透。6.2 钢筋混凝土板材墙为阻止风压灌水或积水并考虑脱模方便，故可制成外侧开敞式高低缝，考虑制作与安装误差，缝隙最窄处不宜小于1.5mm。防水要求不严或雨水很少的地方也采用最简单的平缝或有滴水的平缝，见图6.19(b，c)。6.2 钢筋混凝土板材墙垂直缝：主要是防止风从侧面吹入和墙面水易于趋向沟缝现象流入的水，由于垂直缝的温差胀缩变形为水平缝的48倍，故更难用单纯填缝的办法防止渗透，因此通常均配合其他构造措施。(a)图适用雨水较多又要保温的地方。6.2 钢筋混凝土板材墙垂直缝： (b)图是有空腔的垂直缝，适用条件同(a)图，由于空腔与水平缝开敞槽相通，有风
23、时空腔内外压平衡，因而消除了气压差的吸水作用，故称这种空腔为压力平衡腔。(c)图适用于不保温处。6.2 钢筋混凝土板材墙这类墙可应用于一些不要求保温、隔热的热加工车间、防爆车间和仓库等建筑的外墙，按材料分有石棉水泥波形瓦、压型薄钢(铝)板、塑料、玻璃钢波形瓦等，它们的连接构造基本相同。6.3.1 石棉水泥波瓦墙6.3.2 压型钢板外墙6.3 波形板(瓦)墙6.3 波形板(瓦)墙6.3.1 石棉水泥波瓦墙 石棉水泥波瓦有大波、中波、小波之分。工业建筑中多采用大波瓦。为加强力学与抗裂性能多用网状配筋，需要时可与轻混凝土等粘合成保温隔热墙板。石棉水泥波瓦与厂房骨架的连接通常是通过连接件悬挂在连系梁上
24、。连系梁垂直方向的间距应与瓦长相适应，瓦缝上下搭接不小于100mm，左右搭接为一个瓦垅，搭缝应与多雨季节主导风向相顺，勿使倒灌。为避免碰撞损坏，勒脚处或阳角处可用砖砌或钢筋混泥土板材。6.3 波形板(瓦)墙6.3.2 压型钢板外墙从力学原理可知，薄金属板经压制成波形断面后可大大改善力学性能。压型钢板一般均由施工单位在建房现场将成卷的薄钢板通过成型冷轧机压制而成，并可切成任一所需长度，从而大大减少了接缝处理与雨水渗透途径。压型钢板墙可根据设计要求采用不同的彩色涂层压型钢板，既可增强防腐蚀性能，又有利于建筑艺术处理和总图以颜色为标志的区段划分。6.3 波形板(瓦)墙6.3.2 压型钢板外墙6.3
25、波形板(瓦)墙炎热地区一些热车间(如炼钢等)以及某些化工车间，为了迅速排散气、烟尘、热(污染物排散应符合环境保护要求)和通风防雨，常采用开敞或半开敞式墙，这种墙的主要作用应便于通风、防雨，故其外墙构造主要就是挡雨板的构造。6.4.1 石棉水泥波形瓦挡雨板该挡雨板特点是轻，基本组成构件有型钢支架(或圆钢轻型支架)、型钢檩条、中波石棉水泥波瓦挡雨板及防溅板。挡雨板垂直间距视车间挡雨要求与飘雨角而定(一般取雨线与水平夹角为30左右)。6.4 开敞式外墙槽下第一排挡雨板受太阳照射时间长，板温高，暴雨急来时板急冷收缩不匀，故易龟裂，屋面为自由排水时冲刷也多，故该排雨板宜加强降温与防水处理或采用钢筋混凝土
26、挡雨板(图6.26)。6.4 开敞式外墙6.4.2 钢筋混凝土挡雨板钢筋混凝土挡雨板分为有支架钢筋混凝土挡雨板和无支架钢筋混凝土挡雨板两种。1.有支架钢筋混凝土挡雨板6.4 开敞式外墙 该挡雨板基本构件组成有支架、挡雨板、防溅板。一般采用钢筋混凝土支架，上面直接架设钢筋混凝土挡雨板。挡雨板与支架、支架与柱子均通过预埋件焊接进行固定。 这种挡雨板耐久性好，但构件重量较大，适用于高温车间。6.4.2 钢筋混凝土挡雨板2.无支架钢筋混凝土挡雨板无支架钢筋混凝土挡雨板是直接将钢筋混凝土挡雨板固定在柱子之间。挡雨板与柱子的连接，通过角钢与预埋件焊接进行固定。6.4 开敞式外墙这种挡雨板用料省，构造也较简单，但因板的长度受柱子断面大小的影响，故规格类型较多。它适用于高温车间。1.单层厂房外墙按使用要求、材料、构造和施工方式不同，可分为砖墙、块材墙、板材墙，波形板(瓦)墙以及开敞式外墙。2.承重砖墙自重大、承载力低、抗震性差，故仅用于小型厂房，钢筋混凝土板材墙，工业化生产程度高，可充分利用工业废渣，节约农田，自重较轻，承载力高，抗震性好，适用范围更广。钢筋混凝土板材墙对板缝的处理主要是防水，同时应考虑制作、安装方便，用于采暖区厂房时还应注意保温要求。小结
